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Java Synchronized是什麼

WBOY

發布： 2023-05-14 08:28:05

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Synchronized是什麼

各位Java讀者，對於synchronized關鍵字並不陌生，在各種中間件源碼或JDK源碼中都能看到，對於不熟悉synchronized的讀者只知道在多線程中需要使用到synchronized關鍵字，知道synchronized能夠保證線程安全。

稱之為：互斥鎖（同時只能一個執行緒執行，其他的執行緒將會等待）
又稱之為：悲觀鎖定（同時只能一個執行緒執行，其他的執行緒將會等待）
JVM虛擬機幫你實現，開發者只需要使用synchronized關鍵字。
使用時需要用一個物件當鎖的互斥量
#能夠保證一段程式碼（臨界區）的原子性可見性。

從字節碼層面解析Synchronized關鍵字

從案例入手，最適合不過。

class Demo1{
    // 互斥对象
    static Object object = new Object();
    // 竞争条件
    static int cout = 0;
    public static void main(String[] args) {
        // 互斥
        synchronized(object){
            // 以下是临界区
            cout++;
            System.out.println("synchronized");
        }
    }
}

登入後複製

光是從Java程式碼，我們並看不到啥東西，而Java程式編譯後是字節碼文件，所以我們解析一遍字節碼

常數池：
#1 = Methodref #7.#26 // java/lang/Object."":()V
// java/lang/Object."":()V
// java/lang/Object."":()V
// java/18 // Demo1.object:Ljava/lang/Object;
#3 = Fieldref #8.#28 // Demo1.cout:I#努/ System .out:Ljava/io/PrintStream;
#5 = String #31 //同步作用## #6 = Methodref .println:(Ljava/lang/String ; )V
#7 = Class #34 // java/lang/Object
  mo1
#9 = Utf8 object
#1 0 = Utf8 Ljava/lang/物件;
#11 = Utf8 cout
#12 = Utf8 I
#13 = Utf8 1   ()V
#15 = Ut f8 代號

# #16 = Utf8 LineNumberTable
#17 = Utf8 main
#18 = U18 main
#18 = U18    StackMapTable
#20 = 類別 #36 //「 [Ljava/lang/String;"
#21 = Class #34 /// java / java/lang/Throwable
#23 = Utf8 ;
#24 = Utf8 SourceFile
#25 = Utf8 Demo1.java## #26 = Name/1 it>":()V
#27 = NameAndType # 9:#10 // 物件:Ljava/lang/Object;
#28 = NameAndType #11:#12     // java/lang/System
#30 = NameAndType #39:#40 // out:Ljava/io/PrintStream;
#31 = Utf8    1    // java/io/PrintStream
#33 = NameAndType #42:#43 // println:(Ljava/lang/String;)V
#34 = Utf8 java/   [Ljava/lang / String;
#37 = Utf8 java/lang/Throwable
#38 = Utf8    java/lang/System# 1   out
#40 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#41 = Utf8 java/io/PrintStream
#42 = Utf8 println## 0: getstatic #2 // 從2號常數池取得靜態變量，壓入到操作數堆疊中
3: dup 4: astore_1 // 將操作數堆疊的資料儲存到1號局部變數表中，給予釋放鎖定使用
5: monitorenter 名詞開啟     6: getstatic #3 // 從2號常數池拿到靜態變量，壓入操作數堆疊中
9: iconst_1    9: iconst_1    10 iadd // 消耗兩個操作數堆疊的數據，相加，然後壓入堆疊頂部
11: putstatic #3 // 將操作數堆疊頂部的變數賦值與3號常數將4號常數池的物件壓入操作數堆疊
17: ldc #5 // 解析5號常數匣 // 執行println函數，消耗2個運算堆疊
22: aload_1 // 將1號局部變數表的資料壓入運算ized的字節碼層面實現
24: goto 32 // 跳到32行。
27: astore_2 // 可能有異常，但需要釋放鎖，所以將例外物件放入2號局部變數表##   1 1928: 1  入操作數堆疊的堆疊頂，供monitorexit指令使用
29: monitorexit // 可能有異常，但是要需要釋放鎖，不然死鎖了。
30: aload_2 // 將例外物件從2號局部變數表中壓入運算元堆疊的堆疊頂部
   # 31: 存在操作數堆疊的頂部
   32: return // 函數回復中

以上是字節碼全解，其實很簡單，最終Synchronized關鍵字解析成字節為monitorenter和monitorexit字節碼指令，然後每次執行這2個字節碼指令前，把互斥物件壓入操作數棧供給monitorenter和monitorexit字節碼指令使用。

所以下一篇就是去Hotspot源碼解析monitorenter和monitorexit字節碼指令的詳細流程。
Synchronized與ReentrantLock的區別